【技术实现步骤摘要】
暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的制备
本专利技术涉及一种制备暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的方法,并通过控制反应条件制备了不同形貌具有高能晶面的二氧化铈;本专利技术还研究了不同形貌和晶面暴露二氧化铈纳米材料的光催化降解有机污染物的性能。
技术介绍
CeO2作为一种常见的光催化半导体材料,近年来在环境催化领域受到了广泛关注。二氧化铈的化学性质非常特别,其外层电子充填方式为4f1,5d1,6s2。因此,铈除了像其它稀土元素以三价状态存在外,它还可以以正四价稳定存在。由于Ce3+/Ce4+之间的低氧化还原电位的特性,使其具有丰富的氧空位,被认为是一种很有前途的光催化剂。但由于光诱导的电子空穴对的快速重组和宽带隙(2.7-3.4eV)阻碍了其在光催化领域的应用。近期根据董江课题组对不同晶面的结构研究发现,在CeO2暴露出的{100}和{110}的高能晶面上,Ce3+密度和表面的晶格氧缺陷要远高于普通的{111}晶面,高能晶面的催化速率为普通晶面的3~5倍,可以显著改善催化材料的氧化还原反应能力和催化性能,从而提高光催化剂的活性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对二氧化铈表面光催化活性较低的问题,提供一种暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的制备方法,以增强二氧化铈的光催化活性,进而使其具有更强的氧化还原性和更高的催化效率。一、暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的制备本专利技术水热法制备暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的方法,是先将铈盐和强碱性溶液溶解在去离子水中搅拌0.5h;然后将两透明溶液混合后在室温下再搅拌0. ...
【技术保护点】
1.水热法制备暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的方法,是先将铈盐和强碱性溶液分别制备成溶液;然后将溶液混合搅拌;在混合液中加入表面活性剂;然后将混合液置于水热合成反应釜中,于不同温度下进行水热反应,抽滤,洗涤,干燥,得到不同形貌的二氧化铈。/n
【技术特征摘要】
1.水热法制备暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的方法,是先将铈盐和强碱性溶液分别制备成溶液;然后将溶液混合搅拌;在混合液中加入表面活性剂;然后将混合液置于水热合成反应釜中,于不同温度下进行水热反应,抽滤,洗涤,干燥,得到不同形貌的二氧化铈。
2.如权利要求1所述水热法制备暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的方法,其特征在于:水热反应的温度为140~200℃、强碱的浓度为3~10mol/L、反应时间为12~24h,得到的产物为立方型CeO2,其暴露的择优晶面为{100}。
3.如权利要求1所述水热法制备暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的方法,其特征在于:水热反应的温度为100~120℃、强碱的浓度为0.1~0.5mol/L、反应时间为12~24h,得到的产物为纳米球型CeO2,其暴露的择优晶面为{111}。
4.如权利要求1所述水热法制备暴露高能晶面二氧化铈光催化剂的方法,其特征在于:水热反应的温度为100~120℃、强碱的浓度为3~10mol/L、反应时间为12~24h,得到的产物为...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘建军,刘文琦,左胜利,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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